中央空调节能改造方案
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一、中央空调系统概述∙中央空调系统主要由冷冻机组、冷却水塔、房间风机盘管及循环水系统(包括冷却水和冷冻水系统)、新风机等组成。
∙在冷冻水循环系统中,冷冻水在冷机组中进行热交换,在冷冻泵的作用下,将温度降低了的冷冻水加压后送入末端设备,使房间的温度下降,然后流回冷冻机组,如此反复循环。
∙在冷却水循环系统中,冷却水吸收冷冻机组释放的热量,在冷却泵的作用下,将温度升高了的冷却水压入冷却塔,在冷却塔中与大气进行热交换,然后温度降低了的冷却水又流进冷冻机组,如此不断循环。
二、中央空调水系统的节能分析∙1、目前状况∙(1)目前国内仍有许多大型建筑中央空调水系统为定流量系统,水系统的能耗一般约占空调系统总能耗的15%~20%。
∙(2)现行定水量系统都是按设计工况进行设计的,它以最不利工况为设计标准,因此冷水机组和水泵容量往往过大。
但几乎所有空调系统,最大负荷出现的时间很少。
∙2、水泵变频调速节能原理∙中央空调系统中的冷冻水系统、冷却水系统是完成外部热交换的两个循环水系统。
以前,对水流量的控制是通过挡板和阀门来调节的,许多电能被白白浪费在此上面。
∙如果换成交流调速系统,可把这部分能量节省下来。
每台冷冻水泵、冷却水泵平均节能效果就很乐观。
∙故用交流变频技术控制水泵的运行,是目前中央空调水系统节能改造的有效途径。
三、中央空调节能改造实例∙1、大厦原中央空调系统概况∙某大厦中央空调为一次泵系统,该大厦冷冻水泵和冷却泵电机全年运行,冷冻水和冷却水温差约为2度,采用继电接触器控制。
∙●冷水机组:采用两台(一用一备),电机功率为300KW 。
∙●冷冻水泵:两台(一用一备),电机功率为55KW ,电机启动方式为自耦变频器降压启动。
∙●冷却水泵:两台(一用一备),电机功率为75KW,电机启动方式为自耦变频器降压启动。
∙●冷却塔风机:三座,每座风机台数为一台,风机功率为5.5KW,电机启动方式为直接启动。
∙系统存在的问题:∙(1)水流量过大使循环水系统的温差降低,恶化了主机的工作条件,引起主机热交换效率下降,造成额外的电能损失。
中央空调节能改造方案(变频)1.中央空调工作原理中央空调系统主要由制冷机、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、风机盘管系统和散热水塔组成,其系统结构如:(图1所示)制冷机通过压缩机将制冷剂压缩成液态后送蒸发器中与冷冻水进行热交换,将冷冻水制冷,冷冻水泵将冷冻水送到各风机风中的冷却盘管中,由风机吹送冷风达到降温的目的。
经蒸发后制冷剂在冷凝器中释放出热量,与冷却循环水进行热交换,由冷却水泵将带来热量的冷却水泵到散热水塔上由水塔风扇对其进行喷淋冷却,与大气之间进行热交换,将热量散发到大气中去。
2.中央空调应用背景中央空调系统是一个庞大的设备群体,大量的统计结果表明,空调系统所消耗的电能,约占楼宇电耗的40~60%。
就任何建筑物来说,选用空调系统都是按当地最热天气时所需的最大制冷量来选取择机型的,且留有10%~15%的余量,各配套系统按最大负载量配置,这种选择不是最合理的。
在组成空调系统的各种设备中,水泵所消耗的电能约占整个空调系统的四分之一左右。
早期空调的水泵普遍采用定流量工作,能源浪费非常严重。
而实际运行时,中央空调的冷负荷总是在不断变化的,冷负荷变化时所需的冷媒水、冷却水的流量也不同,冷负荷大时所需的冷媒水、冷却水的流量也大,反之亦然。
我们根据中央空调机组运行状态的数据分析,中央空调机组90%的运行时间处于非满负荷运行状态。
而冷冻水泵、冷却水泵以及风机在此90%的时间内仍处于100%的满负荷运行状态。
这样就导致了“大流量小温差”的现象,使大量的电能白白浪费。
3. 中央空调节能原理我们知道中央空调的水循环系统主要由冷却水泵和冷冻水泵组成。
从水泵的工作原理可知:水泵流量与水泵(电机)转速的一次方成正比,水泵扬程与水泵(电机)转速的两次方成正比,水泵轴功率与水泵转速的三次方成正比(既水泵的轴功率与供电频率的三次方成正比)。
根据上述原理可知只要改变水泵的转速就可改变水泵的功率。
例如:将供电频率由50Hz降为45Hz,功率只有原来的72.9%。
中央空调系统节能方案1. 背景和目标在当前日益增长的能源消耗和环境污染问题下,节能已成为当务之急。
中央空调系统在商业和住宅建筑中广泛使用,因此提高中央空调系统的能效成为减少能源消耗的重要途径。
本文将探讨中央空调系统的节能方案,以减少能源浪费,提高系统的能效。
2. 中央空调系统的节能原则中央空调系统的节能主要涉及以下几个方面:2.1 设备选择选择能源效率高的设备是节能的关键。
可以通过以下几种方式实现:•选择高效的压缩机:高效的压缩机能减少能源消耗,因此应考虑选择能效比较高的压缩机。
•选择高效的风机:风机是中央空调系统中的关键组件,选择高效的风机能够降低系统的能耗。
•选择低能耗的电子膨胀阀:电子膨胀阀能够更加精确地控制制冷剂的流量,从而降低系统的能耗。
2.2 运行优化通过优化中央空调系统的运行方式,可以减少能源的浪费。
以下是一些常见的优化方案:•合理调整温度和湿度:根据实际需求调整空调系统的温度和湿度,以避免能源的浪费。
•合理分配负荷:根据实际使用情况,合理分配中央空调系统的负荷,以提高系统的能效。
•使用空气洁净设备:空气洁净设备能够减少空调系统的负荷,降低能耗。
2.3 节能控制策略通过使用合理的节能控制策略,可以最大限度地降低能源消耗。
以下是一些常用的节能控制策略:•使用智能控制系统:通过使用智能控制系统,可以实时监测和控制中央空调系统,以达到最优能效。
•使用定时开关机功能:根据使用需求,设置合理的定时开关机功能,避免无效的能源消耗。
•使用变频调速技术:通过使用变频调速技术,能够根据实际需要调整风机和水泵的转速,降低能源消耗。
3. 案例分析为了验证中央空调系统节能方案的有效性,我们进行了一项实际案例分析。
该案例位于一座办公大楼,中央空调系统的节能方案包括设备选择、运行优化和节能控制策略。
在设备选择方面,我们选择了具有高能效比的压缩机和风机,以降低能源消耗。
同时,我们使用了低能耗的电子膨胀阀来控制制冷剂的流量。
中央空调节能改造方案热量散发到大气中,使水温降低后,流回冷却水端。
⑷、冷冻机组工作一段时间后,达到设定温度,由温度传感器检测出来,并通过中间继电器及接触器控制冷冻机停止工作,温度回升到一定值后又控制其运行。
三、中央空调存在的问题3. 1 冷却水系统的不足从设计角度考虑,冷却水泵电机的容量是按照最大换热量(即环境气温最高,且所有场所的空调都开足) 的情况下,再取一定的安全系数来确定的。
而通常情况下,由于季节和昼夜气温的变化以及开机数目的不足,实际换热量远小于设计值, 因此,电机容量远大于实际负荷,出现了大马拉小车的情况。
再从冷却水流量考虑,冷却水的作用是要及时将冷凝器中的热量带走,以保证制冷机能正常工作。
从节能的角度看,只要能保证制冷机能正常工作,冷却水流量越小,所做的无用功就越少, 节能也就越明显。
根据流量公式: Q = SV ,过去由于交流电机的转速不可调,只能通过调节节流阀, 改变管道截面积S 的方式来调节流量Q ,节流阀的存在对水流产生阻力,从而产生节流损耗,并且会引起机械振动和产生噪音。
3. 2 冷冻水系统的不足冷冻水泵的作用是将经制冷机降温的冷冻水通过输送管道送到中央空调的各出风口处的风机盘管组件中,对环境起降温作用,冷冻水的流量与冷冻水泵的转速成正比,当冷冻水泵转速高时,冷冻水的流量大,流速也快。
因此,当冷冻水流过风机盘管组件时,还没有充分的时间将所携冷量全部释放完,就又返回制冷机去了,因此冷冻水泵电机做了很多无用功,这些都是不必要的能耗。
若能够调节冷冻水泵电机的转速,根据实际热负荷的大小来调节冷冻水的流量(实际上是调节交换冷量的大小) 和流速,以便让冷冻水在风机盘管组件中有充分的时间释放与热负荷大小相当的冷量,冷冻水泵电机的功耗可大大降低。
3. 3 冷却风机系统的不足冷却塔是冷冻机组的冷却水最主要的热交换设备之一,它主要靠冷却塔风机对冷却水降温,由于冷却塔的设备容量是根据在夏天最大热负载的条件下选定的,也就是考虑到最恶劣的条件,然而在实际设备运行中,由于季节、气候、工作负载的等效热负载等诸多因素都决定了设备经常是处于在较低热负载的情况下运行,所以设备的耗电常常是不必要的和浪费的。
中央空调节能改造方案1. 引言中央空调系统在商业和工业建筑中起着重要作用。
然而,传统的中央空调系统耗能较高,对环境和资源造成负面影响。
为了应对气候变化和能源紧缺问题,节能改造中央空调系统变得迫切而重要。
本文将介绍中央空调节能改造方案,以减少能源消耗和碳足迹。
2. 能效评估改造中央空调系统之前,首先需要进行能效评估。
评估目的是确定系统的能效水平,并识别潜在的改进空间。
常用的方法包括能源消耗测量、设备性能检测和建筑能效模拟等。
通过能效评估,我们可以了解当前系统的能源利用情况,并为改造计划奠定基础。
3. 设备升级中央空调系统的设备升级可以大幅度提高系统的能效。
以下是一些常见的设备升级方案:3.1 高效压缩机传统空调系统中使用的压缩机效率较低,耗电量大。
替换成高效压缩机可以降低能耗,并提高系统的性能。
3.2 水冷却系统传统的空调系统中,空气冷却往往效率较低。
改用水冷却系统可以提高冷却效率,从而降低能源消耗。
水冷却系统还可以与其他系统集成,如太阳能热水系统,进一步提高能效。
3.3 变频驱动装置传统的空调系统在启动时会产生较大的能耗峰值。
安装变频驱动装置可以使系统平稳启动,并且根据实际需要自动调节能耗,实现能耗优化。
3.4 高效换热器传统的换热器热效率较低,热量损失较大。
替换成高效换热器可以提高热回收效率,减少能源浪费,达到节能的目的。
4. 风管系统改善风管系统在中央空调系统中起着重要的传输和分配作用。
通过改善风管系统,可以降低系统的能耗和能效提高。
以下是一些常见的改善方法:4.1 风管隔热通过对风管进行隔热处理,可以减少热量的损失。
隔热风管可以有效地保持风管内空气的温度,避免能量浪费。
4.2 风管密封风管系统的密封性直接影响空调系统的效能。
通过定期检查和修复风管系统的漏洞和缺陷,可以减少能源浪费,并提高系统的工作效率。
4.3 风量调节优化风量调节装置,可以根据需要调节送风量,避免过度冷却和能耗浪费。
5. 智能控制系统智能控制系统可以提高中央空调系统的能效。
某大厦中央空调制冷站节能改造措施方案1、某大厦中央空调系统制冷站介绍作为空调系统的冷源部分,中央空调系统制冷站是用于提供空调制冷效果的核心设备,主要由制冷机组、冷却水泵、冷冻水泵和冷却塔等设备组成。
中央空调系统运行过程中,首先通过压缩机将制冷剂的低压气体压缩为高压气体,进入冷凝器中换热,此时制冷剂的高压液态经过节流装置调整为低压低温液态进入蒸发器,该过程是完成制冷的关键步骤。
同时,高温冷冻回水经冷冻水泵被送入蒸发器盘管,使之与低温低压制冷剂进行热交换,变成低温冷冻水,并通过冷冻水泵作用将其送至各风机盘管,由冷却盘管吸收热量,降低空气温度,最后通过风机向功能间送风,完成循环制冷过程。
通过以上循环过程,中央空调系统制冷站可以将热气体转化成冷气体,以达到调节室内温度的目的。
1.1 设备使用现状某大厦的中央空调机房位于负一层,配备了 2 台定频螺杆式冷水机组、3台冷冻水泵(2用1备)、3台冷却水泵(2用1备)和2台横流冷却塔。
其中,空调冷冻水管系统采用一次泵变流量系统,冷却水系统为变流量并联式系统,冷却塔位于大厦的设备层。
目前,该系统存在以下使用问题:第一,冷水机组于2007年12月投入使用,运行时间过长,制冷效果较差,使用的冷媒为已被国家列入淘汰的冷媒 R22,具有产量少、价格高的缺点。
第二,原空调冷冻水管系统采用一次泵变流量系统,其冷却水系统为变流量并联式系统。
原有的冷冻泵和冷却水泵配置的流量比冷水机组要求的小,加上管网的水阻力大,导致实际运行 1 台冷水机组需要运行2台冷冻水泵和2台冷却水泵,增加了系统的运行能耗。
水泵电机为国家要求淘汰的Y2系列型号。
第三,针对位于设备层的 2 台侧出风的横流冷却塔,每台冷却塔由2台水量为150 m3/h的冷却塔组成,总电机功率为5.5×2 kW。
现场勘查发现电机已锈蚀严重,换热填充剂老化,部分补水管也已锈蚀,导致系统能效降低,运行成本增加,不利于建筑的绿色环保运行。
中央空调节能改造方案中央空调节能改造方案概述中央空调系统在现代建筑中起到至关重要的作用,但由于其高能耗特性,对环境和能源的消耗带来了一定的负面影响。
因此,为了提高中央空调系统的能效,降低能源消耗,一个可行的解决方案是进行中央空调的节能改造。
本文将介绍中央空调节能改造方案的一些关键措施和实施步骤,旨在实现更高效、更节能的中央空调系统。
方案一:系统优化1. 定期维护和清洁定期对中央空调系统进行维护和清洁是保持其高效运行的重要举措。
清洁空调滤芯、冷凝器和蒸发器可以确保系统的畅通,并减少能耗。
此外,定期检查和更换系统中的磨损部件,如风扇和压缩机,可以提高系统的效率。
2. 优化控制策略通过优化控制策略,可以有效降低中央空调系统的能耗。
例如,根据实际需求调整送风温度和湿度,合理控制风机和泵的运行时间,以及优化冷热负荷分配等。
这些措施可以有效降低能源消耗,并提高系统的效率。
3. 使用高效设备更新和更换中央空调系统中的设备也是节能改造的重要一步。
选择高效的压缩机、风机和变频器等设备可以降低能源消耗,并提高系统的效率。
此外,使用节能型的控制器和传感器,可以实时监测和控制系统运行状态,进一步提高能效。
方案二:热回收利用中央空调系统在制冷过程中会产生大量的废热,而这部分废热通常被直接排出。
通过热回收利用技术,可以将废热转换成有用的热能,以供其他用途或再利用。
1. 空气能热泵系统空气能热泵系统可以通过回收空调排风中的废热来供暖或热水使用。
该系统通过热泵循环原理,将废热转移到热水箱或供暖设备中,提供额外的热能,减少其他供暖设备的能源消耗。
2. 温度回收系统温度回收系统可以利用空调排风中的废热,将其转移到冷却水中,用于加热其他冷却水循环系统。
这样可以减少冷却水的能耗,并提高整体能效。
方案三:建筑绝热改善中央空调系统的能效不仅与其本身的设计和运行有关,还与建筑的绝热性能密切相关。
通过改善建筑绝热性能,可以减少室内外温度差异,降低空调系统的负荷,从而达到节能的目的。
中央空调系统水泵变频节能改造方案一、概述中央空调系统在现代企业及生活环境改善方面极为普遍,而且某此生活环境或生产工序中是属必须的,即所谓人造环境,不仅是温度的要求,还有湿度、洁净度等.至所以要中央空调系统,目的是提高产品质量,提高人的舒适度,集中供冷供热效率高,便管理,节省投资等原因,为此几乎企业、高层商厦、商务大楼、会场、剧场、办公室、图书馆、宾馆、商场、超市、酒店、娱乐场、体育馆等中大型建筑上都采用中央空调的,它是现代大型建筑物不可缺少的配套设施之一,电能的消耗非常之大,是用电大户,几乎占了用电量50%以上,日常开支费用很大.由于中央空调系统都是按最大负载并增加一定余量设计,而实际上在一年中,满负载下运行最多只有十多天,甚至十多个小时,几乎绝大部分时间负载都在70%以下运行.通常中央空调系统中冷冻主机的负荷能随季节气温变化自动调节负载,而与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵却不能自动调节负载,几乎长期在100%负载下运行,造成了能量的极大浪费,也恶化了中央空调的运行环境和运行质量。
随着变频技术的日益成熟,利用变频器、PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块等器件的有机结合,构成温差闭环自动控制系统,自动调节水泵的输出流量;采用变频调速技术不仅能使商场室温维持在所期望的状态,让人感到舒适满意,可使整个系统工作状态平缓稳定,更重要的是其节能效果高达30%以上,能带来很好的经济效益.二、水泵节能改造的必要性中央空调是大厦里的耗电大户,每年的电费中空调耗电占60% 左右,因此中央空调的节能改造显得尤为重要。
由于设计时,中央空调系统必须按天气最热、负荷最大时设计,并且留10-20%设计余量,然而实际上绝大部分时间空调是不会运行在满负荷状态下,存在较大的富余,所以节能的潜力就较大,其中,冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载,冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化作出相应调节,存在很大的浪费。
水泵系统的流量与压差是靠阀门和旁通调节来完成,因此,不可避免地存在较大截流损失和大流量、高压力、低温差的现象,不仅大量浪费电能,而且还造成中央空调最末端达不到合理效果的情况。
目录1 概述 (1)2 中央空调系统的控制方法 (2)2.1 常用的中央空调控制方法 (2)2.2 通用变频器PID控制方法 (3)2.3 中央空调新型节能控制方法 (4)2.3.1 TDK-08F节能控制的基本思想 (5)2.3.2 TDK-08F控制原理 (6)2.3.3 TDK-08F系列产品的特点 (7)3 中央空调管理控制系统设计方案 (8)3.1 设计依据 (9)3.2 设计目标 (9)3.3 系统控制对象 (9)3.4 系统功能 (10)3.4.1 系统管理功能 (10)3.4.2 参数设置功能 (10)3.4.3 系统控制功能 (11)3.4.4 系统监测功能 (11)3.4.5 系统保护功能 (12)3.4.6 故障报警功能 (12)3.5 系统主要技术参数 (13)3.6 系统控制模型 (13)3.6.1 冷冻(温)水控制模型 (13)3.6.2 冷却水及冷却风控制模型 (14)4 系统构成 (14)4.1 TDK-08F系统构成框图 (14)4.2 模糊控制器 (15)4.3 冷冻水模糊控制系统 (16)4.4 冷却水模糊控制系统 (17)5 项目投资分析............................................................................................ 错误!未定义书签。
1 概述人类在地球这个美丽的星球上繁衍生息,代代相传,依赖的是能源,能源是人类生存和社会发展必须的物质基础。
伴随着人类生产力的进步和工业现代化的发展,世界能源消耗的速度越来越快,远远超过了人口增长的速度。
而且煤、石油、天然气这些主要能源,都是“非再生能源”,据世界能源组织(IEA)报道,世界能源储量只能再用几十年,能源问题已经到了非常严峻的地步,节约能源已是人类共同面临的重大问题,已引起世界各国政府的高度重视,我国政府也不例外,并把节约能源作为我国一项长期的基本国策。
因此,节约能源是一个十分紧迫而崇高伟大的事业,任重而道远。
随着第三产业的快速发展,作为典型的服务性行业的酒店宾馆,在各地的数量快速增加,竞争也日益加剧,多数酒店宾馆商家都面临着利润下降的处境。
为了给客人提供一个舒适的环境,酒店宾馆的用电设备繁多,每个房间有多盏照明灯,其它有电视机、冰箱、空调、引水机、热水器等用电设备,如果全部开启,所有功率超过了2000瓦,这意味着,如果一个客人把房间内所有的电器都打开,其一个小时所需要的电量就超过了2度。
国际上对于酒店每天必须满足的所有电量通常有一个惯用的指标,即分摊到每个客房的电量是23~26度。
以一个拥有1000间客户的酒店来说,每天的耗电量大概在23000~26000,对酒店宾馆行业的商家来说是电费支出已是一项主要的成本,因此,酒店宾馆商家对电费支出成本加以控制已显得十分必要,也是节约酒店宾馆行业运营成本,提高行业竞争力的最有效手段。
湖南泰克新能科技有限公司在国家各级政府部门的大力支持下,先后研制开发出了中央空调系统的高效节能控制产品——TDK-08F系列中央空调一体化节能控制系统,成功地解决了这一难题,为现代建筑的中央空调节能控制提供了先进的技术手段。
该系列产品以当今先进的模糊控制理论为指导、以现代计算机技术、系统集成技术、现代变频调速技术为控制手段,以多年丰富的实践经验和数据为基础,科学地实现了中央空调能量供应按末端负荷需要提供,最大限度地减少了空调系统能源浪费,从而达到节约能耗的目的。
该系列产品可与新建的中央空调系统配套使用,也可取代传统的定流量控制模式对现有的中央空调系统进行技术改造,提供先进的节能控制运行模式和运行管理平台。
2 中央空调系统的控制方法中央空调系统通常由空调主机(制冷站)、空调水及其管网系统、空调末端装置等组成。
中央空调系统的设计通常按建筑物所在地的极端气候条件来计算其最大冷负荷(或最大热负荷),并由此确定空调主机的装机容量及空调水系统的供水流量。
然而,实际上每年只有极短时间出现最大冷负荷(或最大热负荷)的情况。
因此,中央空调系统在绝大部分时间里,都是在部分负荷(远小于其额定容量)条件下运行的。
据统计,实际空调负荷平均只有设备能力的50%左右,因而出现了“大马拉小车”的现象,这无疑造成了大量能源的白白浪费。
而且,空调水系统的水泵、风机等机电设备,长期处在工频额定状态下高速运行,机械磨损严重,导致设备故障增加和使用寿命缩短。
另一方面,中央空调负荷又具有变动性。
由于季节交替、气候变幻、昼夜轮回、使用变化及人流量增减等各种因素变化的影响,中央空调系统的负荷具有起伏变化和不恒定的特点,如果中央空调的运行方式不能根据负荷的变化而调节,始终在额定容量(即满负荷状态)下运行,也势必造成巨大的能源浪费。
随着科技的发展,现在,不少中央空调主机已能够根据负荷变化自动随之减载或加载,但输送空调水(冷冻水和冷却水)的水泵如果不能跟随负荷的变化做出相应的调节,始终在额定功率下运行,仍然会造成输送能量的很大浪费。
2.1 常用的中央空调控制方法其实,中央空调的能源浪费的症结既不在于其设计余量的大小,也不在于末端负荷的变动性。
为了保障中央空调在夏季和冬季极端气候条件下的空调效果,空调设计容量的冗余是必需的,不可缺少的。
末端使用情况的变化是十分正常的、不可避免的。
问题的关键在于中央空调缺乏先进的控制方式,如果中央空调的冷(热)量供应,能够实现根据末端需要的多少而自动调节,那么,不论空调设计余量如何,也不论空调负荷如何变化,都不会产生能量的浪费。
目前,国内的中央空调系统,由于没有先进的技术手段支持,基本上都采用传统的定流量控制方式,即空调冷冻(温)水流量、冷却水流量和冷却风风量都是恒定的。
也就是说,只要启动空调主机,冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔风机都在50Hz工频状态下运行。
定流量控制方式的特征是系统的循环水量保持定值不变,当负荷变化时,通过改变供水或回水温度来匹配。
定流量供水方式的优点是系统简单,不需要复杂的自控设备。
但这种控制方式存在以下问题:(1)无论末端负荷大小如何变化,空调系统均在设计的额定状态下运行,系统能耗始终处于设计的最大值,能源浪费很大。
(2)舒适性中央空调系统是一个多参量、非线性、时变性的复杂系统,由于末端负荷的频繁波动,必然造成系统循环溶液(载冷剂、冷却剂、制冷剂溶液)的运行参量偏离空调主机的最佳工作状态,导致主机热转换效率(COP值)降低,系统长期在低效率状态下运行,也会增加系统的能源消耗。
(3)在工频状态下启停大功率水泵和风机,冲击电流大,不利于电网的安全运行,且水泵、风机等机电设备长期在工频额定状态下高速运行,机械磨损严重,导致设备故障增加和使用寿命缩短。
2.2 通用变频器PID控制方法中央空调系统定流量控制方式的这些缺陷是显而易见的,那么,能不能找到一种更先进的中央空调运行控制方式,以减少其浪费,实现中央空调的高效节能运行呢?回答是肯定的。
长期以来,人们为了降低空调的运行成本,减少宝贵的能源浪费,中央空调的运行管理工作者、暖通空调的设计工作者和节能科技工作者们,都进行了艰苦不懈的努力。
一些有经验的中央空调系统操作和维护人员,在没有技术手段的情况下,常常采用人工控制的方法来进行节能。
如:空调负荷减少时,减少投入运行的主机台数和水泵台数,或者使主机间断工作,这可以收到一定节能效果,但这种人工步进式的调节非常粗糙,实时性差,且受设备配置的限制和人的因素影响较大。
近年来,随着大功率电力电子器件的出现,促进了通用变频器的小型化和实用化,为降低中央空调系统的能源浪费,人们开始采用通用变频器来控制空调系统的水泵和风机,通过供、回水压差或温差的采集,对水泵和风机进行PID(比例、积分、微分)调节,以达到节能效果。
PID控制历史悠久,原理简单,使用方便,价格较低。
但其不足之处在于:——PID调节中最重要的工程参数比例系数K P、积分时间常数T I和微分时间常数T d,一旦选定之后,如果人不去调节,它是固定不变的,不可能跟随受控参量的变化而自动调整。
也就是说,工程参数整定之后,就用同一种参数去对付各种不同的运行工况,因此,不可能达到最佳的节能效果。
——PID只能实现单参量(温度或压力)的简单控制功能,在一些单参量工业生产过程的控制中效果较好,当用于控制中央空调这样的多参量、非线性、时变的且参量间耦合很强的复杂系统时,很容易引起中央空调系统振荡,使控制温度在较大范围内起伏,长时间都不能到达设定值的稳定状态,既影响了系统的稳定性,又降低了空调效果的舒适性。
中央空调实现节能有两个基本的前提条件:(1)确保中央空调系统主机和外围设备的安全运行,因为节能固然重要,但安全应是第一位的;(2)确保空调末端用户环境的舒适性,效益固然重要,但服务超越一切。
这两个条件是保护用户的根本利益所在,如果不能满足这两个前提条件,所实现的“节能”,则是以牺牲用户的利益(即系统的安全性及空调效果)为代价的。
可以想到,如果能寻求到一种新的控制方法,使得中央空调主机的冷量(或热量)供应都能跟随负荷的变化而同步变化,就能够在保证空调舒适性的前提下,实现空调系统的最大节能,这就是TDK系列产品节能控制模式的基本思想。
2.3 中央空调新型节能控制方法能源是人类生存和社会发展必须的物质基础,节约能源是我国的一项基本国策。
我国几十年节能工作的经验证明,节能的根本出路在于技术进步。
湖南泰克新能科技有限公司针对中央空调系统定流量控制方式不能跟随负荷变化而调节系统运行参数和能量供应,造成系统效率降低、能源浪费大、机械磨损严重等问题,提出了一套完整的科学的解决方案,并以当今先进的模糊控制技术、系统集成技术和变频调速技术相结合,研制开发出了中央空调系统的最新节能产品——TDK-08F系列中央空调一体化节能控制系统。
TDK-08F系列产品经实际安装使用和运行考核,系统运行稳定可靠,节能效果显著,产品软硬件已经成熟。
根据各种建筑中央空调系统的不同状况,可实现中央空调辅机节约电能60%~80%,中央空调主机节能10%~30%。
(与标准工况对比)。
TDK-08F系列产品除实现中央空调的高效节能以外,同时可实现系统大功率泵组和风机的平滑起停,减小起停冲击和机械磨损,减少设备故障和延长设备使用寿命。
2.3.1 TDK-08F节能控制的基本思想TDK-08F系列中央空调一体化节能控制系统是目前最先进的节能控制产品,它与当今普遍使用的定流量中央空调控制模式相比,具有以下技术特点:(1)实现空调系统负荷的跟随性TDK-08F系列中央空调一体化节能控制系统突破了传统中央空调冷媒系统的运行方式,通过对中央空调能源运行系统的动态监测和闭环控制,将空调主机的定流量运行改为变流量运行,实现空调主机冷媒流量跟随末端负荷需求而同步变化,在空调系统的任何负荷条件下,都能既确保中央空调系统的舒适性,又实现最大的节能。